Investigating the effect of tyre size and its inflation pressure on soil displacment and compaction and predicting that using FEM method

Najafalizadeh, Mehran (2020) Investigating the effect of tyre size and its inflation pressure on soil displacment and compaction and predicting that using FEM method. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
mehran-najafalizadeh.pdf

Download (715kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Research Aim: Many factors contribute to soil compaction. One of these factors is the reaction of the soil to the pressures applied to the soil by the rubber and the tools involved in the soil. The aim of this study was to investigate soil compaction for two types of tractor tires, taking into account the effect of tire pressure and the speed of tractor progress at different depths of the soil. In this study, it was tried to predict the density created under the tractor wheel using a finite element. Research method: An ITM750 tractor equipped with a streamer was used to conduct field trials. The field trials were performed at a moisture level of 15% and three progression speeds of 3, 5 and 8 km / h and at four levels of depth 0, 20, 10 and 30 cm. In ABAQUS software, the soil was simulated as an elastic-plastic material. The modified Drucker-Prague model was used to show the plastic properties. The types of tires used in the research are 14R38 and 9.5R48. Findings: Examination of the data showed that the main effects of tire pressure, velocity and depth on soil density changes in both tires were significant. For a conventional tire, the interaction effects, compression of the tire pressure and density at the tractor forward speed were significant. In the study of narrow tires, reciprocal effects, density in tire pressure and density in tractor progression were significant. The results of comparing two types of tires showed that the main effect of the type of tire as well as the interaction of the type of tire in depth and type of tire in the speed of tractor progress have a significant effect on soil density. Conclusion: In general, increasing the air pressure in both narrow and wide tires increases the soil density, because as the tire pressure increases, the contact surface of the tire with the soil decreases, and as a result, the stress increases. Also, increasing the tractor's forward speed for both tires reduces soil compaction, and in examining the effect of the type of tire, it was observed that the thinner tire significantly increases the soil density significantly than conventional tires. Because the narrow tire has a lower cross-sectional area per constant load and puts more stress on the soil

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی اثر اندازه تایر و فشار باد بر جابجایی و تراکم خاک و پیش‌بینی آن به روش المان محدود
Persian Abstract: هدف: عوامل زيادي در ايجاد فشردگي خاك مؤثر هستند. يكي از اين عوامل، واكنش خاك به فشارهاي وارده به خاك به وسيله لاستيك و ابزار درگيـر بـا خاك است. هدف این تحقیق بررسی تراکم خاک برای دو نوع تایر تراکتور با در نظر گرفتن تاثیر فشار باد تایر و سرعت پیشروی تراکتور در عمق¬های مختلف خاک می¬باشد. در این تحقیق سعی شد تراکم ایجاد شده در زیر چرخ تراکتور با استفاده از المان محدود پیش¬بینی شود. روش شناسی پژوهش: برای انجام آزمایشات مزرعه ای از تراکتور ITM750که به یك نهرکن مجهز بود استفاده شد. آزمایش مزرعه ای در سطح رطوبتی %15 و سه سطح سرعت پیشروی 3 ،5و 8کیلومتر بر ساعت و در چهار سطح عمق 0 ،20،10و 30 سانتیمتر انجام شد. در نرم افزار ABAQUSخاک بصورت یك ماده الاستیك- پلاستیك شبیه سازی شد. مدل اصلاح شده دراکر- پراگر برای نشان دادن خصوصیات پلاستیك بكار گرفته شد. نوع تایر های استفاده شده در تحقیق 14R38 و 9.5R48 می باشد. یافته¬ها: بررسی داده¬ها نشان داد، که اثرات اصلی فشار باد تایر، سرعت و عمق ، بر روی تغییرات تراکم خاک در هر دو تایر معنی¬دار بود. برای تایر معمولی، اثرات متقابل ، تراکم در فشار باد تایر و تراکم در سرعت پیشروی تراکتور معنی¬دار شد. در بررسی تایر باریک اثرات متقابل ، تراکم در فشار باد تایر و تراکم در سرعت پیشروی تراکتور معنی¬دار شد. نتایج حاصل از مقایسه دو نوع تایر نشان داد، که اثر اصلی نوع تایر و همچنین اثرات متقابل نوع تایر در عمق و نوع تایر در سرعت پیشروی تراکتور تاثیر معنی¬داری بر روی تراکم خاک دارند. نتیجه¬گیری: در حالت کلی افزایش فشار باد هر دو تایر باریک و پهن باعث افزایش تراکم خاک می¬شود، زیرا با افزایش فشار باد تایر سطح تماس تایر با خاک کاهش می-یابد و در نتیجه تنش افزایش می¬یابد. و همچنین افزایش سرعت پیشروی تراکتور برای هر دو تایر باعث کاهش تراکم خاک می شود و در بررسی اثر نوع تایر مشاهده شد، تایر باریک نسبت به تایر معمولی به صورت قابل ملاحظه¬ای تراکم خاک را بیشتر افزایش می¬دهد. زیرا تایر باریک به ازای بار ثابت سطح مقطع کمتری دارد و تنش بیشتری بر خاک وارد می¬کند
Supervisor:
SupervisorE-mail
Shahgholi, GholamhosseinUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Abbaspour - Gilandeh, YousefUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Date Deposited: 26 Oct 2020 08:51
Last Modified: 26 Oct 2020 08:51
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/11895

Actions (login required)

View Item View Item